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基礎実技教育課程 
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
基礎実技教育課程
基礎実技科目
基礎実技
プロジェクトデザイン入門(実験)(応用化学科)
Design Project / Introduction (Applied Chemistry)
2 G250-11 2021年度
1期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.検証プロセス 2.問題解決プロセス 3.基本スキル 4.データ取り扱いスキル 5.理工系PBL ・問題発見から解決にいたるプロセスに要する基本スキルを習得する ・現象・対象・事象を定量的あるいは定性的に捉えられるようになる ・現象・対象・事象の特徴・特性・法則性を抽出できるようになる ・それらの情報を第三者にわかりやすく伝えることが出来るようになる ・検証活動を円滑に進めるに要する様々な基本スキルを習う ・学科で学ぶ技術分野と技術者像を思いえがくことが出来るようになる
授業の概要および学習上の助言
本科目では、上述の学習教育目標を達成するために、検証プロセスと問題解決プロセスに要する基本スキルを学習する。 本科目では、入学生が所属する学科の特徴的なモノを対象として取り上げる。 1つにはデータを、収集→整理→分析→仮説→視覚化→報告するに要する「データ取り扱いスキル」の基本を学習する。 1つには、問題発見から解決にいたるプロセスおよび検証活動の基本要素を含む、「理工系PBL」の基本スキルを学習する。 応用化学科では、化学実験を行う上で必要とされる実験に関するスキルを修得する。前半の「データ取り扱いスキル」では、 中和滴定を行い、基礎的なスキルを修得すると共に、得られたデータの分析方法について学習する。 後半の「理工系PBL」では、ミッション型テーマを通して、グループ単位で課題を設定し実験方法の立案、データ処理、結果 の解釈、考察、報告書の作成などを行い、2年次のバイオ・化学基礎実験・演習および3年次の応用化学専門実験・演習、専門 ゼミ、4年次のプロジェクトデザインIIIにおける活動に繋げていく。 化学実験では、薬品類やガラス器具類を使用するため、安全講習などを実施するが、実験を行うにあたり、薬品の危険性や取 り扱い方を十分に予習し、把握することが重要である。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし 参考書:基礎分析化学[化学同人]、学生のための安全の手引、安全指針[金沢工業大学安全委員会] リザーブドブック:実験データを正しく扱うために[化学同人]、実験を安全に行うために 第8版[化学同人]、続 実験を安全に        行うために 第4版[化学同人]、誰も教えてくれなかった実験ノートの書き方[化学同人]
履修に必要な予備知識や技能
白衣や保護めがねのほか、指定されたA4サイズの実験ノートおよび関数電卓を準備しておくこと。また、後半の実験テーマに よっては、内履きが必要となることもあるので、準備しておくのが望ましい。実験を安全に行うために、予習を十分に行い、 実験を行う上で想定される危険性を把握しておくこと。また、ワードやエクセルを使用するため、パソコンの基本的な操作が できることが望ましい。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
G,F 問題発見から解決にいたるプロセスの活動を進めることができる
D 現象・対象・事象を定量的あるいは定性的に捉えることができる
D 現象・対象・事象の特徴・特性・法則性を抽出することができる
E 獲得した情報を第三者にわかりやすく伝えることができる
F 検証活動を円滑に進めるに要する様々な基本スキルを活用できる
A 学科で学ぶ技術分野と技術者像を思いえがくことができる
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 0 60 20 0 0 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 0 0 60 20 0 0 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 0 15 0 0 0 0 15
思考・推論・創造する力 0 0 15 0 0 0 0 15
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 5 0 0 5 10
発表・表現・伝達する力 0 0 15 15 0 0 0 30
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 15 0 0 0 15 30
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験
クイズ
小テスト
レポート 課題レポート、中和滴定の実験レポートおよびミッション型テーマの報告書にて評価する。いずれも指定 された形式の実験レポートおよび報告書を作成する。課題レポートは指定の用紙に記入し、提出する。実 験レポートおよび報告書では、実験目的、実験内容(実験計画)、結果、考察を記述し、必要に応じて参 考文献を引用すると共に参考文献リストも加える。
成果発表
(口頭・実技)
後半のミッション型テーマについて、各グループでポスターを作成し、ポスター発表を行う。質疑応答も 評価対象とする。
作品
ポートフォリオ
その他 実験ノート、実験に先だって行う予習課題(試薬の危険性調査など)、および後半のグループ活動におけ る取り組み姿勢を評価対象とする。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
①問題発見から解決にいたるプロセスの活動を進めることがで きる ②現象・対象・事象を定量的あるいは定性的に捉えることがで きる ③現象・対象・事象の特徴・特性・法則性を抽出することがで きる ④獲得した情報を第三者にわかりやすく伝えることができる ⑤検証活動を自主的に円滑に進めることができる ⑥学科を意識できる、学科のプライドを持つことができる ①問題発見から解決にいたるプロセスの活動を、指導を受けな がら進めることができる ②現象・対象・事象を、指導を受けて、定量的あるいは定性的 に捉えることができる ③現象・対象・事象の特徴・特性・法則性を、指導を受けなが ら、抽出することができる ④獲得した情報を第三者に伝えることができる ⑤検証活動を、指導を受けながら、進めることができる ⑥指導をうけて、学科を意識し、学科のプライドを持つことが できる
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
第1週(1〜2回) ガイダンスと安全講習 実験ノートの作成法 中和滴定とは 振り返り学習(安全教育・ノートの作成法) 講義 自己点検授業 (復習)実験ノートの作成法およ び安全講習について復習しておく 。 60
第2週(3〜4回) 基本的な実験操作の練習 試薬の調製 振り返り学習(基本的な実験操作) 講義・実験 2つのグループに分けて実験 行う 自己点検授業 (予習)取り扱う試薬の危険性お よび取り扱いについて予習する。 (復習)試薬の調製法を復習し、 理解する。取り扱う器具の精度に ついて理解する。 60 60
第3週(5〜6回) 中和滴定 振り返り学習(滴定操作) 実験 自己点検授業 (予習)中和滴定について予習し 、実験操作を予習する。 (復習)実験操作を理解すると共 に、得られた結果をまとめる。 30 90
第4週(7〜8回) 滴定曲線の作成(チームで行う) 中和滴定 振り返り学習(pHメーターの使い方) 実験 4〜6名程度のチームに分かれ て実験を行う。 自己点検授業 (予習)取り扱う試薬の危険性お よび滴定操作を予習する。 (復習)実験操作を理解すると共 に、得られた結果をまとめる。 30 90
第5週(9〜10回) データの処理と解釈 レポートの書き方 振り返り学習(データ処理・レポートの書き方) 講義・実験 自己点検授業 (予習)平均と標準偏差および濃 度計算の方法を予習する。 (復習)データの処理法を復習し 、理解する。レポートの書き方を 習得する。 30 90
第6週(11〜12回) 実験レポート作成 グラフの作成 振り返り学習(Excelの使い方) 講義・演習 自己点検授業 (予習)エクセルの使い方を予習 する。理論値の計算を行う。 (復習)実験レポートを作成する 。 30 120
第7週(13〜14回) ミッション型テーマの説明と決定 ミッション型テーマはチーム活動とする 振り返り学習(テーマ内容) 講義・演習 自己点検授業 (復習)テーマの目的を確認し、 テーマ内容に関連する参考文献を 探し、内容を理解する。 60
第8週(15〜16回) ミッション型テーマの実験計画の立案および予備実験 実験・演習 (予習)安全に実験を行うために 、試薬や取り扱う器具の危険性を 予習する。実験計画の草案を考え る。 (復習)立案した実験計画を踏ま え、必要となる試薬と器具および それらの危険性について調べる。 予備実験で得られたデータをまと める。 45 45
第9週(17〜18回) ミッション型テーマの実験1 実験・演習 (予習)安全に実験を行うために 、試薬や取り扱う器具の危険性を 予習する。 (復習)実験で得られたデータを まとめる。 45 45
第10週(19〜20回) ミッション型テーマの実験2 実験・演習 (予習)安全に実験を行うために 、試薬や取り扱う器具の危険性を 予習する。 得られたデータをまとめ、問題点 を把握する。 (復習)実験で得られたデータを まとめる。次回の実験内容を計画 する。 45 45
第11週(21〜22回) ミッション型テーマの実験3 実験・演習 (予習)安全に実験を行うために 、試薬や取り扱う器具の危険性を 予習する。 得られたデータをまとめ、問題点 を把握する。 (復習)実験で得られたデータを まとめる。次回の実験内容を計画 する。 45 45
第12週(23〜24回) ミッション型テーマの実験4 実験・演習 (予習)安全に実験を行うために 、試薬や取り扱う器具の危険性を 予習する。 得られたデータをまとめ、問題点 を把握する。 (復習)実験で得られたデータを まとめる。次回の実験内容を計画 する。 45 45
第13週(25〜26回) データ処理、結果の考察とまとめ 振り返り学習(実験結果) 演習 自己点検授業 (予習)得られたデータをまとめ 、結果を考察する。 (復習)得られたデータを整理し ポスター作成に向けた準備を行う 60 30
第14週(27〜28回) ポスター作成 講義・演習 (復習)ポスター作成を行い、印 刷しておく。 240
第15週(29〜30回) ポスター発表 振り返り学習(授業で行った内容) 講義・演習 自己点検授業 (予習)ポスター発表に向けた準 備を行う。 この科目で習得した内容について 振り返り、自らの修学内容を研修 する。 120